SDCC編譯器和FreeRTOS在C8051F上的開發應用

SDCC可從http://sdcc.sourceforge.net下載得到。本文使用的版本為sdcc-win32 2.8.0,具體安裝方法和步驟參考sdccman.pdf手冊。安裝完后,在C8051F340平臺上編譯FreeRTOS的SDCC選項,如表2所列。


3 在門禁系統中使用FreeRTOS
FreeRTOS移植完成后,成功地在開發的門禁系統中得到了應用驗證。該門禁系統實現的功能主要有:實現刷ID卡開門,利用鍵盤輸入住戶號和密碼開門,住戶數據使用GPRS服務通信實現數據遠程管理等。
硬件系統主要由C8051F340單片機、ID卡讀卡模塊、GPRS模塊、鍵盤/顯示模塊和存儲器模塊等組成,系統結構如圖3所示。

系統軟件上如果使用傳統的前后臺程序設計思路,則程序結構復雜,設計周期長,測試困難。使用實時操作系統,可將系統按功能和設備依賴性的原則劃分為不同的任務,各個任務可以看作是并行執行,任務之間使用實時操作系統提供的API實現存儲器互斥訪問和其他資源的同步等,可以較好地滿足該系統的需求。
根據系統的功能,建立3個任務:ID卡讀卡處理任務、鍵盤/顯示任務和GPRS數據通信處理任務。各個任務的功能如下:
①ID卡讀卡處理任務vIdTask。ID卡讀卡任務主要完成ID卡卡號的讀取和識別等功能,優先級最高。
②鍵盤/顯示任務vKeyDispTask。鍵盤/顯示模塊主要完成人機交互和日期的顯示,錯誤信息的提示等,優先級次之。
③GPRS數據通信處理任務vG-PRSTask。GPRS數據通信任務主要完成與管理端GPRS模塊的通信連接和GPRS協議數據的處理等,優先級最低。
另外,GPRS模塊使用串行通信口與C8051F340通信,串口的接收程序采用中斷服務程序,不受操作系統的管理。當收到對應的信息時,向GPRS數據通信處理任務發送消息,GPRS數據通信處理任務再進行處理。建立的三個任務都有可能同時讀寫存儲器,因此建立一個互斥信號量,當需要操作存儲器時,先得到這個信號量,存儲器操作完畢后再釋放這個信號量。ID卡讀卡處理任務的代碼中互斥信號量的使用如下:

系統主函數主要完成硬件初始化,建立信號量、任務和各個任務的啟動等。部分代碼實現如下:

4 結 論
使用SDCC編譯器和FreeRTOS操作系統等免費資源開發系統程序,能夠減少工作量,降低開發成本,具有很大的優勢。SDCC編譯器應用靈活,配置方便,FreeRTOS經過修改裁減后,代碼精簡,結構緊湊,適合于小型嵌入式系統應用。作者在門禁系統中應用得到成功的驗證;但是SDCC和 FreeRTOS仍有許多缺點,如SDCC沒有IDE,編譯配置選項復雜,FreeRTOS提供的服務功能有限等。
評論